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文档介绍

文档介绍:1
讲授提要
第一节:基本原理与分子中原子的振动类型
第二节:红外光谱的表示
第三节:影响红外吸收的主要因素
第四节:红外吸收区域及特征红外吸收
第五节:各类化合物的红外吸收及谱图解析
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第一节 基本原理与分子中
原子的振动类型
一、基本原理
双原子分子振动示意图
该振动符合物理学上的简偕运动,遵从虎克定律。
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虎克定律:
ν: 振动频率   
K:力常数(这里可看作是键能)
m1、m2:分别为两个原子的质量
μ: 原子的折合质量
从上式可看出:振动频率与键能成正比,与原子的折合质量成反比。
4
二、分子中原子的振动类型
伸缩振动
面内弯曲
面外弯曲
弯曲振动
键角不变,键长改变
键长不变,键角改变
高频区
低频区
νas
νs
δ面内
δ面外
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多原子分子振动的方式为: 3n-6种(n:分子中原子的数目),理应产生3n-6个吸收峰,实际上吸收峰的数目要少于3n-6个,原因如下:
1、偶极矩不发生变化的振动不产生吸收如:
2、频率相同的峰彼此重叠。
3、强的宽峰掩盖与它频率相近的弱峰。
4、有时吸收频率在仪器的工作频率之外。
不产生吸收.
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第二节 红外光谱的表示
横坐标:波长(λ)、波数(ν)表示吸收的位置;
纵坐标:透射百分率(T%)或吸光度(A)表示吸收的强度。
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第三节 影响红外吸收的主要因素
记住虎克定律的意义:振动频率与键能成正比,与
原子的折合质量成反比。
1、化学键的强度越大,振动吸收频率越高。
2、轨道中S成分越多,键的强度越大,吸收频率越高
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3、原子的质量越大,振动吸收频率越低。
4、吸电子诱导效应使振动吸收频率升高。


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4、共轭效应使振动吸收频率降低。
第四节 红外吸收区域
及特征红外吸收峰
1、官能团区:4000 ~1400cm-1
这个区域的吸收峰由键和官能团的伸缩振动所产生。振动频率较高,受分子中其它结构影响较小,位置比较固定,对于确定分子中的官能团很有用。
一、红外吸收区域
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2、指纹区:1400~625cm-1
该区域是红外光谱中的低频区,该区域的吸收主要由C~C、C~N、C~O、C~X键的伸缩振动和各种键的弯曲振动所产生。键的强度相差不大,吸收峰出现的区域相近。大部分键的吸收位置和强度随化合物而异变化较大。
化合物之间微小的差别在该区域都能反映出来,相同的化合物指纹区完全相同,因此在确认化合物时非常有用。
该区域的谱带特别密集,犹如人的指纹故称指纹区。